LTE-3226 红外发射器规格书 - 5.0mm封装 - 850nm波长 - 1.6V正向电压 - 120mW功耗

1. 产品概述

LTE-3226是一款高性能红外（IR）发射器，专为需要快速响应时间和显著光输出的应用而设计。其核心优势包括高速运行、高辐射功率输出、适用于脉冲驱动方案，以及便于精确光学对准的透明封装。该器件通常面向涉及遥控系统、光开关、工业传感器和短距离数据通信链路的市场，在这些应用中，可靠的红外信号传输至关重要。

2. 深入技术参数分析

2.1 绝对最大额定值

这些额定值定义了可能导致器件永久损坏的应力极限。不建议在接近或达到这些极限的条件下长时间运行。

功耗（P_D）：120 mW。这是在环境温度（T_A）为25°C时，器件在任何工作条件下可耗散的最大总功率。
峰值正向电流（I_FP）：1 A。此高电流仅在特定脉冲条件下允许：脉冲宽度为10 µs，脉冲重复率不超过每秒300个脉冲（pps）。此额定值对于高亮度、短时信号传输等应用至关重要。
连续正向电流（I_F）：60 mA。这是可以持续施加到器件的最大直流电流。
反向电压（V_R）：5 V。在反方向上超过此电压可能导致结击穿。
工作与存储温度范围：-40°C 至 +85°C。此宽范围确保了在恶劣环境条件下的可靠性。
引脚焊接温度：260°C，持续6秒，测量点距封装本体1.6mm。这定义了组装工艺的热分布容差。

2.2 电气与光学特性

这些参数在T_A=25°C下测量，定义了器件在指定测试条件下的典型性能。

辐射强度（I_e）：一个关键的光学输出参数。典型值为：在I_F=20mA时为26 mW/sr，在I_F=50mA时为65 mW/sr。随电流显著增加的特性突显了器件的高功率输出能力。
峰值发射波长（λ_P）：850 nm（典型值）。这使器件处于近红外光谱范围内，对于硅光电探测器而言是理想选择，并且比更短波长的光对人眼更不可见。
光谱线半宽（Δλ）：40 nm（典型值）。这表示发射光的光谱带宽。
正向电压（V_F）：1.6 V（典型值），在I_F=50mA时最大为2.0 V。此低电压有利于低功耗电路设计。
反向电流（I_R）：在V_R=5V时，最大为100 µA。
视角（2θ_1/2）：25度（典型值）。这是辐射强度降至其峰值一半时的全角，定义了光束的角度扩散范围。

3. 性能曲线分析

规格书提供了器件行为的几种图形表示，这对于设计优化至关重要。

3.1 光谱分布（图1）

此曲线显示了相对辐射强度随波长的变化关系，以850nm峰值和40nm半宽为特征。它证实了器件在预期的红外波段发射。

3.2 正向电流与正向电压关系（图3）

此IV曲线说明了电流与电压之间的非线性关系。可以看到在50mA时典型的V_F为1.6V。设计人员利用此图来计算LED的串联电阻值和功耗。

3.3 相对辐射强度与正向电流关系（图5）

此图展示了光学输出随驱动电流的超线性增长，证明了使用脉冲大电流操作（最高可达1A峰值额定值）以实现极高瞬时亮度的合理性。

3.4 相对辐射强度与环境温度关系（图4）

此曲线显示了光学输出的负温度系数。随着环境温度升高，辐射强度降低。在全温度范围内运行的设计中必须考虑此因素，以确保信号强度的一致性。

3.5 辐射方向图（图6）

此极坐标图直观地表示了25度视角，显示了发射红外光的空间分布。对于设计透镜、反射器以及将发射器与探测器对准至关重要。

4. 机械与封装信息

4.1 封装尺寸

LTE-3226采用标准的5.0mm径向引线封装，带有透明透镜。关键尺寸说明包括：所有尺寸单位为毫米，一般公差为±0.25mm；法兰下方最大树脂凸起为1.5mm；引脚间距在引脚伸出封装本体的位置测量。

4.2 极性识别

器件封装本体上有一个平面，通常表示阴极（负极）引脚。较长的引脚通常是阳极（正极）。连接前务必验证极性，以防止反向偏压损坏。

5. 焊接与组装指南

遵守焊接规范对于可靠性至关重要。绝对最大额定值规定，在距封装本体1.6mm处测量时，引脚可承受260°C持续6秒。这意味着在波峰焊或手工焊接过程中，应尽量减少热暴露时间。对于回流焊，建议采用峰值温度低于260°C的焊接温度曲线，以保持在此限制内。长时间暴露在高温下会降解内部环氧树脂和半导体材料。

6. 应用建议

6.1 典型应用场景

红外遥控器：其高速和高功率特性使其适合传输编码数据脉冲。
光开关与传感器：与光电探测器配对时，用于物体检测、计数和位置传感。
工业数据链路：用于电气噪声环境中的短距离、抗噪声串行通信。
安防系统：作为红外敏感摄像机的不可见照明光源。

6.2 设计注意事项

电流限制：务必使用串联电阻或恒流驱动器将正向电流限制在所需水平（例如，20mA、50mA或脉冲1A），切勿直接连接到电压源。
热管理：虽然封装可耗散120mW，但在高连续电流或高环境温度下运行时，可能需要考虑热环境以维持性能和寿命。
光学设计：25度视角和透明封装便于与透镜或光导管耦合，以针对特定应用塑造光束。
电路保护：如果电路可能使LED暴露在超过5V的潜在反向电压下，请考虑并联一个反向偏置保护二极管。

7. 技术对比与差异化

与标准低功率红外LED相比，LTE-3226的关键差异化在于其高速能力和高功率输出，尤其是在脉冲条件下。其1A峰值电流额定值显著高于典型的指示型红外LED。与漫射或着色封装不同，其透明封装提供了更定向、更高效的光束，这对于聚焦应用是有利的。其850nm波长是通用标准，确保了与硅光电探测器和接收器的广泛兼容性。

8. 常见问题解答（基于技术参数）

问：我可以用5V微控制器引脚直接驱动这个LED吗？

答：不能。典型的微控制器引脚无法持续提供50-60mA电流，并且LED需要限流。您必须使用由MCU引脚驱动的晶体管开关（例如，BJT或MOSFET），并串联一个电阻，根据电源电压和LED的V_F.

问：辐射强度（mW/sr）与孔径辐射照度（mW/cm²）有何区别？

答：辐射强度测量的是单位立体角（球面度）的光功率，描述光束的集中程度。孔径辐射照度测量的是在给定距离上到达特定表面积（cm²）的功率密度。后者对于计算已知面积探测器上的信号电平更为直接有用。

问：25度视角如何影响我的设计？

答：它定义了光束的扩散范围。对于远距离或窄光束应用，您可能需要准直透镜。对于更广的覆盖范围，原生角度可能足够，或者可以使用漫射器。

9. 实际设计案例

场景：设计一个远距离红外信标。

目标：最大化脉冲信标的探测距离。

设计方法：

1. 驱动电路：使用由定时器IC控制的MOSFET开关，以最大额定值脉冲驱动LED：1A脉冲，宽度10µs，低占空比（例如，在300pps时<0.3%）。这提供了远超直流操作的光学峰值功率。

2. 电流设置：计算串联电阻：R = (V_电源- V_F) / I_FP。对于5V电源和高电流下V_F~1.8V，R = (5 - 1.8) / 1 = 3.2Ω。使用一个3.3Ω、高功率电阻。

3. 光学部分：将LED与一个小型准直透镜配对，将有效光束角从25度减小到大约5-10度，将发射功率集中到更窄的光束中，以增加远距离的强度。

4. 热检查：计算平均功率：P_平均= V_F* I_FP* 占空比。在0.3%占空比下，P_平均≈ 1.8V * 1A * 0.003 = 5.4mW，远在120mW功耗限制内，确保不会过热。

10. 工作原理简介

LTE-3226是一种发光二极管（LED）。其工作原理基于半导体p-n结的电致发光。当施加超过结内建电势（对于此材料约为1.6V）的正向电压时，来自n区的电子和来自p区的空穴被注入到有源区。当这些载流子复合时，它们以光子（光）的形式释放能量。所使用的特定半导体材料（通常是铝镓砷 - AlGaAs）决定了发射光子的波长，在本例中为850nm红外范围。透明的环氧树脂封装充当透镜，塑造输出光束。

11. 技术趋势

在红外发射器领域，总体趋势包括：

效率提升：开发新材料和结构，以在单位电输入功率（瓦特）下产生更多光功率（流明或辐射通量），减少发热和能耗。

速度更高：优化以实现更快的调制速率，以支持光通信应用中的更高数据传输速度。

小型化：向表面贴装器件（SMD）封装发展，以实现自动化组装和更小的外形尺寸，尽管像5mm这样的径向引线封装在原型制作和某些高功率/传统应用中仍然很受欢迎。

波长多样化：虽然850nm和940nm是标准，但正在开发其他波长用于特定传感应用（例如，气体传感、生物医学监测）。LTE-3226作为850nm器件，由于其与硅探测器的兼容性，仍然是主流组件。

LED规格术语详解

LED技术术语完整解释

一、光电性能核心指标

术语	单位/表示	通俗解释	为什么重要
光效（Luminous Efficacy）	lm/W（流明/瓦）	每瓦电能发出的光通量，越高越节能。	直接决定灯具的能效等级与电费成本。
光通量（Luminous Flux）	lm（流明）	光源发出的总光量，俗称"亮度"。	决定灯具够不够亮。
发光角度（Viewing Angle）	°（度），如120°	光强降至一半时的角度，决定光束宽窄。	影响光照范围与均匀度。
色温（CCT）	K（开尔文），如2700K/6500K	光的颜色冷暖，低值偏黄/暖，高值偏白/冷。	决定照明氛围与适用场景。
显色指数（CRI / Ra）	无单位，0–100	光源还原物体真实颜色的能力，Ra≥80为佳。	影响色彩真实性，用于商场、美术馆等高要求场所。
色容差（SDCM）	麦克亚当椭圆步数，如"5-step"	颜色一致性的量化指标，步数越小颜色越一致。	保证同一批灯具颜色无差异。
主波长（Dominant Wavelength）	nm（纳米），如620nm（红）	彩色LED颜色对应的波长值。	决定红、黄、绿等单色LED的色相。
光谱分布（Spectral Distribution）	波长 vs. 强度曲线	显示LED发出的光在各波长的强度分布。	影响显色性与颜色品质。

二、电气参数

术语	符号	通俗解释	设计注意事项
正向电压（Forward Voltage）	Vf	LED点亮所需的最小电压，类似"启动门槛"。	驱动电源电压需≥Vf，多个LED串联时电压累加。
正向电流（Forward Current）	If	使LED正常发光的电流值。	常采用恒流驱动，电流决定亮度与寿命。
最大脉冲电流（Pulse Current）	Ifp	短时间内可承受的峰值电流，用于调光或闪光。	脉冲宽度与占空比需严格控制，否则过热损坏。
反向电压（Reverse Voltage）	Vr	LED能承受的最大反向电压，超过则可能击穿。	电路中需防止反接或电压冲击。
热阻（Thermal Resistance）	Rth（°C/W）	热量从芯片传到焊点的阻力，值越低散热越好。	高热阻需更强散热设计，否则结温升高。
静电放电耐受（ESD Immunity）	V（HBM），如1000V	抗静电打击能力，值越高越不易被静电损坏。	生产中需做好防静电措施，尤其高灵敏度LED。

三、热管理与可靠性

术语	关键指标	通俗解释	影响
结温（Junction Temperature）	Tj（°C）	LED芯片内部的实际工作温度。	每降低10°C，寿命可能延长一倍；过高导致光衰、色漂移。
光衰（Lumen Depreciation）	L70 / L80（小时）	亮度降至初始值70%或80%所需时间。	直接定义LED的"使用寿命"。
流明维持率（Lumen Maintenance）	%（如70%）	使用一段时间后剩余亮度的百分比。	表征长期使用后的亮度保持能力。
色漂移（Color Shift）	Δu′v′ 或麦克亚当椭圆	使用过程中颜色的变化程度。	影响照明场景的颜色一致性。
热老化（Thermal Aging）	材料性能下降	因长期高温导致的封装材料劣化。	可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。

四、封装与材料

术语	常见类型	通俗解释	特点与应用
封装类型	EMC、PPA、陶瓷	保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。	EMC耐热好、成本低；陶瓷散热优、寿命长。
芯片结构	正装、倒装（Flip Chip）	芯片电极布置方式。	倒装散热更好、光效更高，适用于高功率。
荧光粉涂层	YAG、硅酸盐、氮化物	覆盖在蓝光芯片上，部分转化为黄/红光，混合成白光。	不同荧光粉影响光效、色温与显色性。
透镜/光学设计	平面、微透镜、全反射	封装表面的光学结构，控制光线分布。	决定发光角度与配光曲线。

五、质量控制与分档

术语	分档内容	通俗解释	目的
光通量分档	代码如 2G、2H	按亮度高低分组，每组有最小/最大流明值。	确保同一批产品亮度一致。
电压分档	代码如 6W、6X	按正向电压范围分组。	便于驱动电源匹配，提高系统效率。
色区分档	5-step MacAdam椭圆	按颜色坐标分组，确保颜色落在极小范围内。	保证颜色一致性，避免同一灯具内颜色不均。
色温分档	2700K、3000K等	按色温分组，每组有对应的坐标范围。	满足不同场景的色温需求。

六、测试与认证

术语	标准/测试	通俗解释	意义
LM-80	流明维持测试	在恒温条件下长期点亮，记录亮度衰减数据。	用于推算LED寿命（结合TM-21）。
TM-21	寿命推演标准	基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。	提供科学的寿命预测。
IESNA标准	照明工程学会标准	涵盖光学、电气、热学测试方法。	行业公认的测试依据。
RoHS / REACH	环保认证	确保产品不含有害物质（如铅、汞）。	进入国际市场的准入条件。
ENERGY STAR / DLC	能效认证	针对照明产品的能效与性能认证。	常用于政府采购、补贴项目，提升市场竞争力。

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